JP4765508B2

JP4765508B2 - 高周波デバイスの測定治具

Info

Publication number: JP4765508B2
Application number: JP2005272936A
Authority: JP
Inventors: 雅史服部
Original assignee: Miyazaki Epson Corp
Current assignee: Miyazaki Epson Corp
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: JP2007085801A

Description

本発明は、高周波部品の測定を行うのに好適な高周波デバイスの測定治具に関するものである。

従来から高周波部品の測定を行う際に使用する測定治具としては、プリント基板に伝送路を形成し、導電シートや基板の弾性を利用して高周波デバイスなどの被測定部品に接続するようにしたものがある（特許文献１参照）。
このような構造の測定治具は、プリント基板を主体としていることから、ローコストで組立性に優れており、高周波デバイスの測定治具として広く利用されている。
しかしながら、上記したような高周波デバイスの測定治具は、図７に示すように筐体１００上に設けられているプリント基板１０１よりも筐体１００やコネクタ１０２のほうが上方に突き出している。このため、被測定部品１１０のサイズが筐体１００より大きい場合、例えば被測定部品１１０をチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）に個片分割する前のシート状（平面状）の場合は、プリント基板１０１上の接触面１０３に被測定部品１１０の電極１１１を接触させることができず、測定を行う事が出来ないものであった。
また、測定治具と被測定部品１１０との干渉を防ぐには、測定治具を構成しているプリント基板１０１のサイズを、被測定部品１１０より大きくする必要があるため、プリント基板１０１上の伝送路が長くなり、高精度の測定治具を実現するのが困難であった。
そこで、例えばウェハやシート状の被測定部品の測定には、測定治具として伝送路が同軸構造で先端が針状の高周波プローブが用いられていた（特許文献２参照）。
特開２００４−１０８９１９公報特開２００１−１５３８８５公報

しかしながら、上記特許文献２に提案されている高周波プローブは、複数の針状のプローブピンを使用するなどから構造が複雑なため、精度良く加工して組み立てることが難しく、例えば、上記したような測定治具に比べて高価であるという欠点があった。
そこで、本発明は上記した点を鑑みてなされたものであり、低コストでウェハやシート状の高周波デバイスの測定を行うことができる高周波デバイスの測定治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、高周波デバイスの測定に用いられる高周波デバイスの測定治具であって、前記高周波デバイスの電極と接触する接触面と、一方が前記接触面に接続された伝送路とが形成されたプリント基板と、前記プリント基板の両端部を固定するための筐体と、前記プリント基板に形成された前記接触面を前記プリント基板の前面側に突き出すように前記プリント基板を背面側から押圧する押圧手段と、前記プリント基板に形成された前記接触面に対して前記高周波デバイスの電極を接触させた状態で保持する保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記高周波デバイスと接触する先端部が高さ調整可能な弾性部材により構成され、前記プリント基板は、中央部分が括れた構造であり、前記筐体は、前記プリント基板の背面側に位置し、前記押圧手段は、前記プリント基板の背面と前記筐体との間に位置し、前記保持部材は、前記プリント基板の前面側において、前記プリント基板を挟んで押圧手段と対向する位置にあることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高周波デバイスの測定治具において、前記高周波デバイスがＳＡＷフィルタであることを特徴とする。

本発明によれば、プリント基板上の接触面が最も突き出すようにプリント基板を反らせて筐体に組み付けたことで、ウェハやシート状の高周波デバイスの測定に使用できる高周波デバイスの測定治具を低コストで実現することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る高周波デバイスの測定治具の実施形態を説明する。
図１は本実施形態の高周波測定治具の概略斜視図である。また図２（ａ）は本実施形態の高周波測定治具の底面図、図２（ｂ）は本実施形態の高周波測定治具の正面図である。また図３は本実施形態の高周波測定治具の筐体構造を示した斜視図である。
これら図１〜図３に示すように、本実施形態の高周波測定治具１は、ベース２に取り付けられた筐体３と、この筐体３に取り付けられたプリント基板４とにより構成される。
プリント基板４は、例えば厚みが０．１〜０．５ｍｍ程度の極めて薄い樹脂基板により構成される。なお、樹脂基板は特別なプロセスを要することなく作製可能である。
本実施形態の高周波測定治具１は、図２（ｂ）に示すように、高周波デバイスなどの被測定部品の電極と接触させる接触面１１（例えば凸状電極）が形成されているプリント基板４の中央部分が最も上方に突き出すように、筐体３の水平面より上方側に約１０°程度突き出すように取り付けられている。このため、筐体３にはプリント基板４の中央部分を前面（上方）側に突き出させるために、プリント基板４を背面（下方）側から押圧してプリント基板４の張力を調整する張力調整用棒（押圧手段）５が設けられている。
プリント基板４の一方にはコネクタ１０ａが取り付けられ、他方にはコネクタ１０ｂ、１０ｃが取り付けられている。なお、プリント基板４はコネクタ１０ａ〜１０ｃを利用して筐体３に固定するようにしている。
また筐体３にはプリント基板４上に設けられた接触面に対して被測定部品の電極を接触させた状態で被測定部品を保持するための保持部材２１が設けられている。この保持部材２１は、被測定部品と接触する先端部がゴムなどの弾性部材２２により構成され、手動により先端部を上下させることができる。また先端部の弾性部材２２の高さ調整が可能となっている。

図４は、本実施形態の高周波測定治具を構成しているプリント基板の構造を示した図であり、（ａ）はプリント基板の全体図、（ｂ）は（ａ）において破線で囲って示したコンタクト部の拡大図、（ｃ）はプリント基板にコネクタを取り付けた状態を示した図である。
図４（ｂ）に示すように、プリント基板４の中央部分には、被測定部品の電極と接触させる３つの接触面１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。これらの接触面１１ａ〜１１ｃは、プリント基板４に形成された夫々のマイクロストリップライン（ＭＳＬ）１２ａ、１２ｂ、１２ｃを介して、図４（ａ）に示すプリント基板４のコネクタ取り付け部１３ａ〜１３ｃに取り付けられたコネクタ１０ａ〜１０ｃ（図４（ｃ）参照）に接続される。なお、図４（ｂ）に示す接触面１１ａ〜１１ｃの間には、接触面１１ａ〜１１ｃに対して被測定部品の電極を接触させたときに、接触面１１ａ〜１１ｃと共に被測定部品を支持するための支持面１４が設けられている。
更に、プリント基板４の中央部分を前面（上方）側に突き出させるときに、プリント基板４を撓みやすくするようプリント基板４の中央部分（張力調整用棒５と接触する位置）に括れを持たせた構造にする。
このように本実施形態の高周波測定治具１においては、プリント基板４に伝送路であるＭＳＬ１２ａ〜１２ｃと接触面１１ａ〜１１ｃを形成し、このプリント基板４に形成した接触面１１ａ〜１１ｃが最も上方に突き出すようにプリント基板４を僅かに反らせて筐体３に取り付けるようにした。これにより、従来のプリント基板を用いた高周波測定治具では測定することができなかったウェハやシート状の被測定部品の測定が可能になる。
また、本実施形態の高周波測定治具は、特別なプロセスを要することなく、一般的な印刷技術を使って得られるプリント基板を用いて作製できるので、従来の高周波プローブと同等の精度を有する高周波測定治具を低コストで実現することができる。

図５は本実施形態の高周波測定治具のリターンロス（反射減衰量特性）を示した図であり、（ａ）はリターンロスの測定結果を示した図であり、（ｂ）はその測定方法を示した図である。
なお、ここでは、１０００ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚの帯域において使用されるＳＡＷフィルタの高周波特性を測定する測定治具の測定結果を示す。
この場合、図５（ｂ）に示すように、高周波測定治具１のコネクタ１０ｃに５０Ωの同軸終端器５０を接続したうえで、接触面１１ｃに対して測定器５１から給電を行ってリターンロスの測定を行った。その結果、本実施形態の高周波測定治具のリターンロスは、ＳＡＷフィルタの測定に問題ないレベル、即ち測定帯域（１０００ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚ）においてリターンロスが−２０ｄＢ以下であることを確認した。

図６は本実施形態の高周波測定治具と従来の高周波治具を用いて被測定部品の測定を行ったときの測定結果を示した図である。
この図６に示すように、本実施形態の高周波測定治具と従来の高周波測定治具とにより、同じ被測定部品の測定を行った場合はプリント基板上に形成された伝送路長等の違いにより測定結果に僅かな差があるものの、ほぼ同等の測定結果が得られることを確認した。
なお、本実施形態では、測定治具によりＳＡＷフィルタの測定を行う場合を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、ＳＡＷフィルタ以外の高周波デバイスの測定にも使用可能である事は言うまでもない。

本実施形態の高周波測定治具の概略斜視図である。（ａ）は本実施形態の高周波測定治具の底面図、（ｂ）は本実施形態の高周波測定治具の正面図である。本実施形態の高周波測定治具の筐体構造を示した斜視図である。本実施形態の高周波プローブを形成するプリント基板の構造を示した図であり、（ａ）はプリント基板の全体図、（ｂ）は（ａ）において破線で囲って示したコンタクト部の拡大図、（ｃ）はプリント基板にコネクタを取り付けた状態を示した図である。本実施形態の高周波測定治具のリターンロス特性を示した図であり、（ａ）はリターンロス特性の測定結果を示した図、（ｂ）はその測定方法を示した図である。本実施形態の高周波測定治具と従来の高周波測定治具を用いて被測定部品の測定を行ったときの測定結果を示した図である。従来の高周波測定治具の概略構造を示した図である。

符号の説明

１…高周波測定治具、２…ベース、３…筐体、４…プリント基板、５…張力調整用棒、１０（ａ）、１０（ｂ）、１０（ｃ）…コネクタ、１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｃ）…接触面、１２（ａ）、１２（ｂ）、１２（ｃ）…マイクロストリップライン（ＭＳＬ）、１３（ａ）、１３（ｂ）、１３（ｃ）…コネクタ取り付け部、１４…支持面、２１…保持装置、２２…弾性部材、５０…同軸終端器、５１…測定装置

Claims

高周波デバイスの測定に用いられる高周波デバイスの測定治具であって、
前記高周波デバイスの電極と接触する接触面と、一方が前記接触面に接続された伝送路とが形成されたプリント基板と、
前記プリント基板の両端部を固定するための筐体と、
前記プリント基板に形成された前記接触面を前記プリント基板の前面側に突き出すように前記プリント基板を背面側から押圧する押圧手段と、
前記プリント基板に形成された前記接触面に対して前記高周波デバイスの電極を接触させた状態で保持する保持部材と、を備え、
前記保持部材は、前記高周波デバイスと接触する先端部が高さ調整可能な弾性部材により構成され、
前記プリント基板は、中央部分が括れた構造であり、
前記筐体は、前記プリント基板の背面側に位置し、
前記押圧手段は、前記プリント基板の背面と前記筐体との間に位置し、
前記保持部材は、前記プリント基板の前面側において、前記プリント基板を挟んで押圧手段と対向する位置にあることを特徴とする高周波デバイスの測定治具。
請求項１に記載の高周波デバイスの測定治具において、前記高周波デバイスがＳＡＷフィルタであることを特徴とする高周波デバイスの測定治具。